与生物无机化学相关的诺贝尔奖精.ppt

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1、与生物无机化学相关的诺贝尔奖第1页，本讲稿共14页罗道夫阿瑟马库斯Rudolph Arthur Marcus(1923-)美国化学家第2页，本讲稿共14页1956年，马库斯教授提出了电子转移反应理论，即Marcus理论。Marcus理论应用于，荣无机化学和有机化学领域，处理了众多电子转移体系，正确的预测了许多电子转移反应机理。由于Marcus教授在创立和发展电子转移反应中的巨大贡献获了1992年的诺贝尔化学奖。根据理论可以解释绿色植物中的光能固定、光化学反应等过程的电子转移现象，并能够正确地预测许多电子转移反应的机理，为人们理解生物体系中的电子转移反应及机理提供了理论依据。第3页，本讲稿共14

2、页根据理论可以解释绿色植物中的光能固定、光化学反应等过程的电子转移现象，并能够正确地预测许多电子转移反应的机理，为人们理解生物体系中的电子转移反应及机理提供了理论依据。第4页，本讲稿共14页97年诺贝尔化学奖1997年度诺贝尔化学奖一半授予美国洛杉矶加利福尼亚大学的保罗波耶尔(Paul D.Boyer)和英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的约翰沃克(John E.Walker)另一半授予丹麦奥尔胡斯大学的因斯斯寇(Jens C.Skou)第5页，本讲稿共14页保罗波耶尔(Paul D.Boyer)和约翰沃克(John E.Walker)，阐明了腺三磷(ATP)合成的基本酶学机制；第6页，本

3、讲稿共14页 因斯斯寇(Jens C.Skou)，首先发现了一种转运离子的酶，钠离子、钾离子-腺三磷酶(Na+,K+-ATP)。第7页，本讲稿共14页获得诺贝尔奖的理由1、揭示了生命代谢的能量合成酶2、从细胞水平解释了生命代谢的离子平衡第8页，本讲稿共14页三磷酸腺苷在生物化学中，三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)是一种核苷酸，作为细胞内能量传递的“分子通货”，储存和传递化学能。ATP在核酸合成中也具有重要作用。ATP是三磷酸腺苷的英文名称缩写。ATP分子的结构是可以简写成A-PPP，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸

4、键断裂时，大量的能量会释放出来。ATP可以水解，这实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内一种高能磷酸化合物。第9页，本讲稿共14页ATP第10页，本讲稿共14页药理作用 为一种辅酶。有改善肌体代谢的作用，参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸及核苷酸的代谢，同时又是体内能量的主要来源。适用于细胞损伤后细胞酶减退引起的疾病。动物试验发现本品对心肌细胞的电生理有明显作用，可抑制慢反应细胞的钙离子内流，阻断和延长房室结折返环路的前向传导，大剂量尚可阻断房室旁路的折返性，具有增强迷走神经的作用，可用室上性心动过速。第11页，本讲稿共1

5、4页人体中的ATP 人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体细胞每天的能量需要水解200-300摩尔的ATP，这意味着每个ATP分子每天要被重复利用2000-3000次。ATP不能被储存，因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗.第12页，本讲稿共14页腺三磷合成酶保罗.波耶尔与约翰.沃克阐明了腺三磷体合成酶是怎样制造腺三磷的。在叶绿体膜、线粒体膜以及细菌的质膜中都可发现腺三磷合成酶。膜两侧氢离子浓度差躯动腺三磷合成酶合成腺三磷。保罗.波耶尔运用化学方法提出了腺三磷合成酶的功能机制，腺三磷合成酶像一个由亚基和亚基交替组成的圆柱体。在圆柱体中间还有一个不对称的亚基。当亚基转动时（每秒100转），

6、会引起亚基结构的变化。保罗.波耶尔把这些不同的结构称为开放结构、松散结构和紧密结构。第13页，本讲稿共14页离子泵因斯斯寇最早描述了离子泵一个驱使离子通过细胞膜定向转运的酶，这是所有的活细胞中的一种基本的机制。自那以后，实验证明细胞中存在好几种类似的离子泵。他发现了钠离子、钾离子-腺三磷酶一种维持细胞中钠离子和钾离子平衡的酶。细胞内钠离子浓度比周围体液中低，而钾离子浓度则比周围体液中高。钠离子、钾离子-腺三磷酶以及其他的离子泵在我们体内必须不断地工作。如果它们停止工作、我们的细胞就会膨胀起来，甚至胀破，我们立即就会失去知觉。驱动离子泵需要大量的能量人体产生的腺三磷中，约三分之一用于离子泵的活动。第14页，本讲稿共14页